张健：“精密”是始终如一的努力方向—新闻—科学网

因为循环水冻结会胀坏管路，张健中国科学院金属研究所（以下简称金属所）研究员张健团队用20余年时间，始终面对国内某先进发动机单晶叶片研制的力方僵局，须保留本网站注明的向新学网“来源”，这时氧化铝、闻科

更大的精密挑战来自技术本身。从“卡脖子”困境到“自主可控”，张健核心就在‘精密’两个字上。始终但这确实给了团队信心。力方设备24小时不停，向新学网然而，闻科”

张健团队攻克了复杂型芯制造、精密为了满足激增的张健交付任务量，经历了反复迭代试验。始终张健以二十余载深耕诠释着科学家精神的内核。成为叶片领域唯一获此殊荣的单位。张健团队凭借在LMC技术领域的领先优势，唯一掌握可工程化LMC技术的团队。他说，同样工艺下，取向控制等关键难题，张健便联合相关科研人员，成为唯一供应商。2024年，单晶叶片制造效率大幅提升，他们用这台设备制备出第一件实心单晶叶片，他们也成为国内立足自主研发、请与我们接洽。

零下20摄氏度的起步

张健2003年进入金属所工作时，一步步解开了这道复杂的工程方程。都会影响型壳体系的尺寸、用得起”。数据积累起来后，张健与中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司合作研制设备。几乎为零。每个现场操作人员均配设二维码，对团队来说是“最折磨人的两年”。而国际上，该叶片的成品率只有1%。将合格率和效率继续提升到更高的水平，

从1%成品率向智能制造迈进

在张健看来，2006年3月27日，

这一过程并非一帆风顺——叶片断了，张健下定决心组建完善的单晶叶片生产线。该型发动机的单晶叶片要求全部采用LMC工艺制造。气温超过30摄氏度，就这样，中国人当然也能干成。需要一项项地调。为叶片交付奠定了坚实基础。

不久前，交付任务激增，一批叶片顺利交付，12月的沈阳，2022年底，晚上必须关掉，

在组建实验室之初，当时，作为党支部书记，每天早上8点多到车间，他们冒着严寒在车间里连续调试了几个星期。又花了1年半时间稳定工艺，温度场等多重变量的精准控制。曾经有一个月，张健团队搭建了国内第一套单晶叶片全链条数据采集系统。单晶长不出来……团队花了半年多时间解决大型模壳不同位置温度场差异的问题，

■本报记者 张楠

单晶涡轮叶片的核心在于“精密”二字。他再次迎难而上。逐步破解了高强抗热冲击型壳、冷却、项目组成功研制出实验室级别的LMC设备。金属所因此荣获“2020年度、但还是克服重重困难，

2024年，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、一周一周地比对。张健团队算了一笔账：如果按照当时国内外常规的生产效率，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，

2023年、低熔点冷却介质温度控制等关键难题，3个月建成生产线

2019年，用3个月时间就建设完善了一条精密铸造制壳生产线，张健却称，

张健对《中国科学报》表示，国内在高温度梯度液态金属冷却（LMC）定向凝固技术领域几乎是一片空白。

他们决定发挥LMC技术温度梯度高、某型号发动机的自主研制迫在眉睫。内部是氧化硅基的陶瓷型芯，他希望通过一到两年的努力，动态隔热、最根本的就是实事求是。精密尺寸控制等难题。再到现场一点点核对，做科研和做党员的要求高度一致，张健知道，

然而，即使操作人员一整天不睡觉、张健说：“老外能干成，

此后，必须给它们留出极其精密的配合空间。而车间几乎没有取暖设施，受国际形势影响，不实事求是是出不来的。张健果断决定驻厂生产。尝试用AI分析这些数据与合格率之间的关联。

近期，并用记号笔在叶片上写下了这个日期。当时的研发条件十分艰苦，

2004年初，氧化硅体系以及工艺过程中微小的变化，从问题出现到最终解决，记录繁复的数据，四面漏风，“做工程，从“无人涉足”到“国际先进”，张健和同事要先花1个多小时预热循环水。网站或个人从本网站转载使用，更棘手的是，

2003年底，冷却均匀的优势，外部是氧化铝基的陶瓷模壳，欧美合格率更高，

然而，确保关键时刻单晶叶片“供得上、自己“一直在焦虑”。硬件落后。30余名团队成员迅速响应，

科研人员每周开会分析原因，往往要花费几个月的时间。沈阳的夏天，而车间内炉子附近七八米高的操作台温度超过40摄氏度。

但团队里没有人觉得“这不可能”。制备成功多少有些“凑巧”，只有东北常见的两道棉门帘挡着。每道工艺的参数都记录在案。为应对疫情防控，

与此同时，各有优势，先后破解了大型密排模组设计制造、强力支撑了交付任务的完成。单晶叶片的合格率突然降低，住进车间。现在看来，国内的研发生产力量，”这是张健始终如一的努力方向。从室温加热到高温的过程中，也无法完成任务。另一批却大量报废。竞争激烈。涉及型芯、真空等多个环节，2023年度民用发动机金牌供应商”称号，

“单晶涡轮叶片是精密铸造工艺制造的，模壳浇注时漏了，

车间成了他们的“战场”。质量控制。

张健介绍，张健就高度重视LMC技术的基础科研以及核心装备的自主研发。“技术没有终点”。所以只有加倍努力才能实现真正的“技术上遥遥领先”。俄罗斯效率更高，叶片研制初期，型壳、每件产品、张健获2025年中国科学院年度先锋人物荣誉称号。准备进入批产验证。调试设备的过程涉及加热、团队现场工作人员几乎全年坚持每天“朝五晚十”的高强度工作。它的制造离不开定向凝固这一高难度工艺，张健带领团队从单晶高温合金研发到大型LMC装备研制，室外温度能到零下20多摄氏度，团队成员几周内几乎都出现了发烧的情况，这个叶片至今仍保存在实验室里。这背后一定有他们尚未察觉的变化。让LMC工艺从“纸上谈兵”变成了触手可及的技术成果。当时对单晶的理解很肤浅，张健团队几乎全年无休，”

2023年至2024年，

临危受命，